JP5187578B2 - Powder and particle feeder - Google Patents
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Description
本発明は、粉体や粒体などを密閉コンテナなどの粉粒体供給部から、当該粉粒体供給部の下流側に位置する製造装置などの粉粒体受給部へ向けて重力落下させる際に用いられる粉粒体供給装置に係り、特に医薬品工場などで毒性の高い粉体や、細胞毒性、吸引毒性が懸念されるナノ粒子製造ラインなど、粒径が小さく飛散しやすい粒体を移送する場合に好適な粉粒体供給装置に関する。 In the present invention, when powder or granules are dropped by gravity from a powder supply unit such as a sealed container toward a powder supply unit such as a manufacturing apparatus located downstream of the powder supply unit. In particular, it transports particles that are small in size and easy to fly, such as highly toxic powder in pharmaceutical factories and nanoparticle production lines that are concerned about cytotoxicity and aspiration toxicity. It is related with the granular material supply apparatus suitable for a case.
粉粒体を扱う工場、特に医薬品工場などでは、品質の確保やオペレータの暴露リスク低減する観点等から、製造過程での異物混入(汚染)や粉粒状の薬剤の飛散を防止することが重要となる。 In factories that handle granular materials, especially pharmaceutical factories, it is important to prevent contamination (contamination) and scattering of granular drugs during the manufacturing process from the viewpoint of ensuring quality and reducing the exposure risk of operators. Become.
医薬品工場での、製造工程の一部を図7に示す。図7に示す工程は、粉粒状の製品を製造する造粒乾燥装置やタブレット状の錠剤を製造する打錠機などの製造装置1を用いた造粒乾燥工程、あるいは打錠工程を示す。
A part of the manufacturing process in a pharmaceutical factory is shown in FIG. The process shown in FIG. 7 shows the granulation drying process using the
このような製造工程ではいずれも、その前段の工程として、製造装置1に対して粉粒体や液状体を供給するという工程を要する。粉粒体や液状体等の原料や中間製品は、自動ラック倉庫4に収納された密閉コンテナ2内に保管されており、当該密閉コンテナ2が、製造エリア3の上段に設けられた粉粒体供給エリア5に搬送され、粉粒体が製造装置1へ供給されることとなる。
In any such manufacturing process, a process of supplying a powder or liquid to the
このような場合において、飛散等の可能性の高い粉粒体の供給に際しては、密閉コンテナ2と製造装置1との間に、粉粒体の飛散や外部からの異物の混入を防止する役割を担う粉粒体供給装置6が介入される。一般的な粉粒体供給装置6の構造としては、スプリットバルブを採用したものが知られている。
In such a case, when supplying a granular material having a high possibility of scattering or the like, the role of preventing the scattering of the granular material or mixing of foreign substances between the sealed
スプリットバルブとは、例えば特許文献1に開示されているような、バタフライバルブを平面方向に半割りにした構造を有するバルブ(特許文献1中ではフラップ)である。スプリットバルブはその汚染面(半割りとした面)を重ね合わせ、1つのバルブとして回転開閉させるため、製造装置内への異物の混入と粉体等の飛散の双方を防止、抑制することができる。スプリットバルブを採用した粉粒体供給装置は、このスプリットバルブを密閉コンテナと製造装置との間に位置する接続管の開口部に配置している。
上述したようなスプリットバルブを採用した場合、確かに通常のバタフライバルブを適用するよりも粉体の飛散を低減させることはできる。しかし、スプリットバルブには次のような問題がある。 When the split valve as described above is adopted, it is possible to reduce powder scattering more than applying a normal butterfly valve. However, the split valve has the following problems.
すなわち、スプリットバルブは、半割りとする弁体合わせ面の機械加工に高い精度が要求されるのである。そして、弁体の回転機構の構造的な問題により、粉体供給容器を装置へ接続する際の接続等にも、高い精度が要求されるため、製造コストがかさむと共に、製作するバルブやロット間の寸法誤差管理、調整作業が膨大となる。また、医薬品工場では、通常の製造作業の他に、製造する製品の品種切り替えや機器のメンテナンス時に、製造装置や粉体供給装置を分解洗浄する必要があるが、上記のような問題を有するスプリットバルブは当然に、分解組立といった作業自体も煩雑なものとなる。 That is, the split valve is required to have high accuracy in machining the valve body mating surface which is divided in half. Due to structural problems of the rotation mechanism of the valve body, high accuracy is required for the connection when connecting the powder supply container to the apparatus, which increases the manufacturing cost and makes it difficult to connect the valves and lots to be manufactured. Dimension error management and adjustment work becomes enormous. In addition to normal manufacturing operations, pharmaceutical factories need to disassemble and clean manufacturing equipment and powder supply equipment during product type switching and equipment maintenance. As a matter of course, the work itself such as disassembly and assembly is complicated.
そこで本発明では、簡易な構造で粉粒体の飛散や汚染を低減でき、製造、使用に要するコストが低く、洗浄性も良好な粉粒体供給装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a granular material supply apparatus that can reduce scattering and contamination of a granular material with a simple structure, has a low cost for production and use, and has good cleaning properties.
上記目的を達成するための本発明に係る紛粒体供給装置は、粉粒体供給部と粉粒体受給部との間に挿入される粉粒体供給装置であって、前記粉粒体供給部に設置され、回転軸を持つバタフライ弁を支持する第1のケーシング管と、前記粉粒体受給部に設置され、回転軸を持つバタフライ弁を支持する第2のケーシング管と、前記2つのケーシング管に接続する接続管と、から成り、前記接続管に、前記2つのケーシング管を接続した際に構成される前記2つのバタフライ弁で区切られた空間を洗浄する洗浄ノズルを備え、前記第1のケーシング管の回転軸に、前記洗浄ノズルから供給される乾燥空気を排気する孔と、前記第2のケーシング管の回転軸に、前記洗浄ノズルから供給される乾燥空気と洗浄水とを排気又は排水する孔と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a granular material supply device according to the present invention is a granular material supply device inserted between a granular material supply unit and a granular material supply unit, wherein the granular material supply unit A first casing tube that supports a butterfly valve having a rotating shaft and a second casing tube that supports a butterfly valve having a rotating shaft and is installed in the powder receiving unit. A connecting pipe connected to the casing pipe, and comprising a cleaning nozzle for cleaning the space separated by the two butterfly valves configured when the two casing pipes are connected to the connecting pipe, A hole for exhausting the dry air supplied from the cleaning nozzle to the rotating shaft of one casing tube, and an exhaust air and the cleaning water supplied from the cleaning nozzle to the rotating shaft of the second casing tube Or a hole for draining And wherein the door.
このような構成とすることで、粉粒体の飛散や汚染を低減でき、製造、使用に要するコストが低く、洗浄性も良好な粉粒体供給装置を提供することができる。 By setting it as such a structure, the scattering of a granular material and contamination can be reduced, the cost required for manufacture and use is low, and the granular material supply apparatus with favorable washing | cleaning property can be provided.
本発明においては、第1のケーシング管の回転軸に洗浄ノズルから供給される乾燥空気を排気する孔と、第2のケーシング管の回転軸に洗浄ノズルから供給される乾燥空気と洗浄水とを排気又は排水する孔と、を有しているので、洗浄水を効率的に粉粒体供給装置から排出することができるとともに、乾燥空気も効果的に外部へ排出することができる。 In the present invention, the hole for exhausting the dry air supplied from the cleaning nozzle to the rotating shaft of the first casing tube, and the drying air and the cleaning water supplied from the cleaning nozzle to the rotating shaft of the second casing tube are provided. Since it has the hole which exhausts or drains, while being able to discharge | emit washing water from a granular material supply apparatus efficiently, dry air can also be discharged | emitted outside effectively.
また、上記のような特徴を有する粉粒体供給装置の、前記第1のケーシング管と前記接続管とを接続する接続部分において、前記接続管には、ガスケットを保持する保持座が形成されており、該接続管の保持座と、前記第1のケーシング管の前記ガスケットとの当面と、には、半トーラス形状の突起が設けられていると良い。そして、この半トーラス形状の突起は、Oリングで形成されていても良い。 Further, in the connecting part for connecting the first casing pipe and the connecting pipe of the powder and granular material supply apparatus having the above characteristics, the connecting pipe is formed with a holding seat for holding the gasket. In addition, it is preferable that a semi-torus-shaped protrusion is provided on the holding seat of the connection pipe and the contact surface of the gasket of the first casing pipe. The semi-torus-shaped protrusion may be formed of an O-ring.
これは、洗浄の際に、第1のケーシング管と接続管とを接続する接続部分からの乾燥空気や洗浄水の漏れによる粉粒体が粉粒体供給装置外部へ飛散や汚染することを防ぐものであり、半トーラス形状の突起を設けることで粉粒体供給装置の密閉性を確保したものである。 This prevents the granular material due to the leakage of dry air or cleaning water from the connecting portion connecting the first casing tube and the connecting tube from being scattered or contaminated outside the granular material supply device during cleaning. In this case, the hermeticity of the powder supply device is ensured by providing a semi-torus-shaped projection.
上記のような特徴を有する粉粒体供給装置によれば、簡易な構造で粉粒体の飛散や汚染を低減できる。また、粉粒体供給装置の製造や使用に要するコストも低く抑えることができ、メンテナンスや洗浄のための分解、組立に要する労力も低減することができる。そして、洗浄性が良好な粉粒体供給装置を提供することができる。 According to the granular material supply apparatus having the above-described characteristics, scattering and contamination of the granular material can be reduced with a simple structure. In addition, the cost required for the production and use of the granular material supply device can be kept low, and the labor required for disassembly and assembly for maintenance and cleaning can be reduced. And the granular material supply apparatus with favorable detergency can be provided.
以下、本発明の粉粒体供給装置に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態において粉粒体供給装置10とは、背景技術の項で述べたように、粉粒体を収容した密閉コンテナ等の粉粒体供給部と、粉粒体供給部から供給される粉粒体を原料として製品を製造する製造装置等の粉粒体受給部とを接続する接続管の構造、及び当該接続管の周囲に配された機器の構造を包含した装置の総称を指すものとする。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments according to the powder and particle supply apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, the granular
まず、本発明の粉粒体供給装置の基本的な実施形態について説明する。図1は、実施形態に係る粉粒体供給装置の概略断面を示す図である。
First, basic embodiment of the granular material supply apparatus of this invention is described.
本実施形態に係る粉粒体供給装置10は、主に、密閉コンテナのホッパ60に設けられた第1のバタフライバルブ14と、製造装置70に設けられた第2のバタフライバルブ34と、第2のバタフライバルブ34に固定され、第1のバタフライバルブ14が接続される接続管24と、接続管24に備えられた洗浄ノズル26と、を有する。
The granular
第1のバタフライバルブ14は、密閉コンテナのホッパ60の下部に接続されている。図2は、第1のバタフライバルブ14を上面からみたものであり、主に、円筒状のケーシング管12とバタフライ弁15bとから成る。なお、図2は、バタフライ弁15bの回動状態を示す平面図であり、図1の断面図は、本図におけるA−A断面を示す。バタフライ弁15bには、ケーシング管12の壁面を貫通して設けられる2つの回転軸15aが設けられている。第1のバタフライバルブ14を構成する2つの回転軸15aは、円筒状を成す第1のケーシング管12における中心軸と直交する直線状に配置され、回転軸15aの少なくとも一方には、回転軸15aを回転させるためのアクチュエータを接続するようにしても良い。第1のバタフライバルブ14を構成するバタフライ弁15bの直径は、第1のケーシング管12の内径とほぼ一致している。
The
第1のケーシング管12における第1のバタフライ弁15bの回転軸15aを配置した部位には、フランジ状の張り出し部16が形成されている。
A flange-like projecting
また、第1のケーシング管12は、フランジ状の張り出し部16で、密閉コンテナのホッパ60と分割・連結が可能な構成とされている。このように、分割可能とされた張り出し部16の外周には、張り出し部16を長手方向に締結するための押えジグ20が備えられる(図1参照)。
Further, the
また、第1のケーシング管12の下端部に位置する開口部にも、詳細を後述する接続管24における開口部との接触面積を稼ぐための張り出し部16が形成されている。
Further, an overhanging
次に、接続管24の構成について説明する。接続管24の内壁面には、洗浄ノズル26が配設されている。図3は、洗浄ノズルによる洗浄範囲の例を示す図であり、図3(A)は水平面における洗浄範囲を示し、図3(B)は垂直面における洗浄範囲を示す図である。
Next, the configuration of the
実施形態に係る洗浄ノズル26は、伸縮管28とノズルヘッド30、及びノズルヘッド30の先端に備えられた閉止栓32とを有する。洗浄ノズル26の伸縮管28は、接続菅24を長手方向に貫く中心線に対して垂直に交わる平面に沿うように半径方向に向けて配置される。接続管24の軸心方向に向かって延設される伸縮管28の基端部側に位置する接続管24の内壁面には、ノズルヘッド30の先端に設けた閉止栓32を嵌め込むためのザダリ穴が形成されている。
The
このような構成とされる洗浄ノズル26は、伸縮管28を収縮させた場合にはノズルヘッド30までを接続管24の内壁面に収めることができ、伸縮管28を最も収縮させた状態においては、ノズルヘッド30の先端に設けた閉止栓32と接続管24の内壁面とが同一平面上に位置することとなる。ここで、閉止栓32の外周には、OリングやVシール等のシール部材(不図示)を備えることにより、洗浄ノズル26の伸縮管28を収縮させることで接続管24における内壁面の開口部が密閉されることとなり、内壁面の開口部に粉粒体が混入することが無くなる。また、洗浄ノズル26の先端に閉止栓32を備え、接続管24の内壁面における粉粒体接触率(粉粒体が薬物である場合には接薬面)を平滑に保つことで、内壁面における粉だまりを少なくすることができ、製品の収率を向上させることができる。また、粉だまりが少なくなることにより、粉粒体接触面の洗浄時間も短縮することが可能となる。
When the
洗浄ノズル26は伸縮管28が、接続管24を長手方向に貫く中心線に対して垂直に交わる平面に沿うように半径方向に放射状に配置されるように複数備えることが望ましい。ここで、洗浄ノズル26の洗浄範囲が図3に示す斜線の範囲である場合、中心線を基点として、θ=90°〜120°程度の配設間隔を置いて、洗浄ノズル26を2〜3個配設することで、粉粒体接触面全体を洗浄することが可能となる。
It is desirable that the cleaning
次に、第2のバタフライバルブ34の構成について説明する。第2のバタフライバルブ34の構成は、上述した第1のバタフライバルブ14と同じ構成である。すなわち、図2と同じ構成でありであり、第2のケーシング管36は、フランジ状の張り出し部で、製造装置70と分割・連結が可能な構成とされている。
Next, the configuration of the
このように構成された粉粒体供給装置10において、本発明は、図1に示す通り、第1のバタフライバルブの回転軸15aには、洗浄ノズルから供給される乾燥空気を排気する孔11、第2のバタフライバルブの回転軸35aには、洗浄ノズルから供給される乾燥空気と洗浄水とを排気又は排水する孔33を設けている。
In the granular
ここで、第1のバタフライバルブの回転軸15aと第2のバタフライバルブの回転軸35aは同形状であるので、以下、第2のバタフライバルブの回転軸35aに設けている孔33で説明する。
Here, since the
図4に示すように、孔33は、第2のバタフライバルブ34に設けられている。具体的には、第2のバタフライバルブ34を構成する回転軸35aに対して軸線方向に設けられた孔33bを、バタフライ弁35bにおける第1のバタフライバルブ14に対向する主面に設けた開口部33aに接続することで構成されている。第2のバタフライバルブ34の回転軸35aを利用して孔33を構成したことにより、シール包囲体38を加工することなく、粉粒体接触面洗浄後の気体や洗浄液を排気、排水することが可能となる。また、シール包囲体38に回転軸35aを挿通させるため以外の目的で開口部を設けた場合に必要とされるバタフライバルブのシール性確保や、そのための回転位置の高精度な制御等が不要となる。なお、孔33には、閉止カプラや、バタフライ弁35bの開口部33aまでを閉止する伸縮機能を備えた栓(不図示)を設置することで、粉だまり等を少なくすることができる。
As shown in FIG. 4, the
上記のような構成の粉粒体供給装置10によれば、簡易な構造で粉粒体の飛散や汚染を低減することが可能となる。また、粉粒体供給装置10の製造や使用に要するコストも低く抑えることができ、メンテナンスや洗浄のための分解、組立に要する労力も低減することができる。
According to the granular
次に、上記のような構成の粉粒体供給装置10を介した粉粒体の供給工程について説明する。
Next, the supply process of the granular material through the granular
まず、密閉コンテナに接続された第1のバタフライバルブ14の開口部と、製造装置70に接続されている第2のバタフライバルブ34の開口部とを接続するドッキング工程が行われる。この時、バタフライバルブ稼動時の干渉を避けるため、第1のバタフライバルブ14における回転軸15aの水平方向の向きと、第2のバタフライバルブ34における回転軸35aの水平方向の向きとを一致させることが望ましい。
First, a docking process for connecting the opening of the
ドッキング工程の後、接続管24の内壁面から洗浄ノズル26を伸張させ、第1のバタフライバルブ14と第2のバタフライバルブ34とで仕切られた粉粒体接触面をエアブローする第1のエアブロー工程が行われる。
After the docking process, the cleaning
第1のエアブロー工程は、外気に晒されていた粉粒体接触面の汚れをエア洗浄する役割を担う。なお、第1のエアブロー工程を行うにあたり、第1のバタフライバルブ14と第2のバタフライバルブ34によって仕切られた空間の圧力が高いので、図5(a)に示すように、孔11と孔33からエア抜きを行うようにする。エアはHEPAフィルタ(不図示)に至り外部へ排出される。
The first air blowing step plays a role of air-cleaning dirt on the granular material contact surface exposed to the outside air. In performing the first air blowing process, since the pressure in the space partitioned by the
第1のエアブロー工程の後、洗浄ノズル26を収縮させ、第2のバタフライバルブ34、第1のバタフライバルブ14の順でバタフライバルブを回動させ、接続管24、第1のケーシング管12をそれぞれ開放する粉粒体供給工程が行われる。この時、第1のバタフライバルブ14のバタフライ弁15bと第2のバタフライバルブ34のバタフライ弁は、両者の干渉を避けるために、互いに同一方向に固動させることが望ましい。
After the first air blowing step, the cleaning
粉粒体供給工程終了後、第1のバタフライバルブ14を回動させて第1のケーシング管12を閉塞し、洗浄ノズル26を伸張させ、粉粒体接触面をエアブローする第2のエアブロー工程が行われる。第2のエアブロー工程を行うことにより、粉粒体接触面に付着した粉粒体が落とされ、製造装置に供給されることとなる。第2のエアブロー工程も、第1のエアブロー工程と同様に、孔11と孔33からのエア抜きを行うようにすると良い。
After completion of the powder supply process, a second air blowing process is performed in which the
第2のエアブロー工程終了後、第2のバタフライバルブ34のバタフライ弁15bを回動させて接続管24を閉塞し、洗浄ノズル26から洗浄液を噴射する洗浄工程が成される。洗浄ノズル26から噴射された洗浄液は、第2のバタフライバルブ34に形成された孔33から、粉粒体供給装置10の外部へ排出される(図5(b)参照)。ここで、孔11からはエアの出入りがあるため、スムーズに洗浄液を外部へ排出することができる。なお、排出された洗浄液は、装置外部にて回収されるようにすると良い。
After the second air blowing process is completed, a cleaning process is performed in which the
洗浄工程終了後、洗浄ノズル26からエアを噴射し、洗浄液によって洗浄した粉粒体接触面を乾燥させる乾燥工程が成される。
After the cleaning process is completed, a drying process is performed in which air is sprayed from the cleaning
乾燥工程が終了した後、洗浄ノズル26を収縮させ、第1のバタフライバルブ14と第2の接続管24との接続状態を解くアンドッキング工程が成される。
After the drying process is completed, the
上記のような構成された本発明に係る粉粒体供給装置10は、図6(a)に示すように、第1のバタフライバルブのケーシング管12と接続管24とを接続する接続部分において、接続管に形成されたガスケット80を保持する保持座82と、第1のバタフライバルブのケーシング管の張り出し部16とガスケットとの当面と、に半トーラス形状の突起84a、84bが設けられていると良い。この半トーラス形状の突起84a、84bは、図6(b)に示すように、Oリングで形成されていても良い。すなわち、突起は切削加工で形成されたものであっても、張り出し部16と保持座82とに溝を掘りOリングを取り付けても良い。Oリングの材質は、ゴム、合成樹脂、金属などどのようなものであっても良いが、ガスケットよりも硬い材料であることが必要である。
The granular
これにより、第1のバタフライバルブ14と接続管24とを接続した際、ガスケットとなる弾性体を局部的に強く変形させることによって密閉性を確保することができる。なお、突起はガスケットとなる弾性体を傷つけないとの観点から半トーラス形状とする。
Thereby, when the
従って、洗浄工程の際に、第1のバタフライバルブのケーシング管12と接続管24とを接続する接続部分からの乾燥空気や洗浄水の漏れによる粉粒体が粉粒体供給装置外部へ飛散や汚染することを防ぐことができる。
Therefore, in the cleaning process, the granular material due to the leakage of dry air or cleaning water from the connection portion connecting the
10…粉粒体供給装置、11…孔、12…第1のバタフライバルブ、14…(第1のバタフライバルブの)ケーシング管、15a…回転軸、15b…バタフライ弁、16…張り出し部、18…シール包囲体、20…押えジグ、22…フランジ、24…接続管、26…洗浄ノズル、28…伸縮管、30…ノズルヘッド、32…閉止栓、33‥孔、34…第2のバタフライバルブ、35a…回転軸、35b…バタフライ弁、36…(第2のバタフライバルブの)ケーシング管、60…粉粒体供給部(ホッパ)、70…粉粒体受給部(製造装置)、80…ガスケット、82…保持座、84a、84b…突起
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記粉粒体供給部に設置され、回転軸を持つバタフライ弁を支持する第1のケーシング管と、
前記粉粒体受給部に設置され、回転軸を持つバタフライ弁を支持する第2のケーシング管と、
前記2つのケーシング管に接続する接続管と、から成り、
前記接続管に、前記2つのケーシング管を接続した際に構成される前記2つのバタフライ弁で区切られた空間を洗浄する洗浄ノズルを備え、
前記第1のケーシング管の回転軸に、前記洗浄ノズルから供給される乾燥空気を排気する孔と、
前記第2のケーシング管の回転軸に、前記洗浄ノズルから供給される乾燥空気と洗浄水とを排気又は排水する孔と、を有することを特徴とする粉粒体供給装置。 A granular material supply apparatus inserted between the granular material supply unit and the granular material receiving unit,
A first casing pipe that is installed in the granular material supply unit and supports a butterfly valve having a rotating shaft;
A second casing pipe installed in the granular material receiving unit and supporting a butterfly valve having a rotating shaft;
A connecting pipe connected to the two casing pipes,
A cleaning nozzle that cleans the space defined by the two butterfly valves configured when the two casing pipes are connected to the connection pipe;
A hole for exhausting the dry air supplied from the cleaning nozzle to the rotating shaft of the first casing tube;
The granular material supply apparatus having a hole for exhausting or draining dry air and cleaning water supplied from the cleaning nozzle on a rotating shaft of the second casing tube.
前記接続管には、ガスケットを保持する保持座が形成されており、
該接続管の保持座と、前記第1のケーシング管の前記ガスケットとの当面と、には、半トーラス形状の突起が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の粉粒体供給装置。 In the connection portion connecting the first casing pipe and the connection pipe,
The connecting pipe is formed with a holding seat for holding the gasket,
2. The granular material supply according to claim 1, wherein a semi-torus-shaped protrusion is provided on a holding seat of the connection pipe and a surface of the first casing pipe on the gasket. apparatus.
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